Sommaire

Introduction 4
I. Généralités 5 1. Structure énergétique de la matière 5 a) Atomes et molécules 5 b) Absorption d’énergie par l’atome 6 c) Emission d’énergie par l’atome 6 2. Les rayons X 7 a) Caractéristiques des rayons X 8 b) Production des rayons X 8
II. Interactions des rayons X avec la matière 10 1. Interactions avec les électrons 10 a) L’effet Compton 10 b) L’effet Photo-électrique 11 c) La diffusion simple 12 2. Interactions avec le noyau 12 a) La matérialisation 12 b) Les réactions nucléaires 13 3. Probabilité de ces interactions 14 a) Répartition de ces 3 effets en fonction de Z et de E : 15 b) Comparaison de 2 milieux : L’eau et le plomb 16
III. Le radiodiagnostic 16 1. La radiologie 17 a) La radioscopie 17 b) La radiographie classique 18 c) La radiographie numérique 19 2. La tomodensitométrie (ou scanner) 20 3. L’angiographie 21
IV. Dangers des rayons X et précautions à prendre 22 1. Les différentes doses administrées 22 2. Risques liés aux expositions 23 a) Définitions 24 b) Effets cliniques 24 c) Effets biologiques 25 3. Précautions et protections contre les rayons X 27

Introduction

Le 22 décembre 1895, Wilhem Contrad Röntgen a découvert les rayons X (RX) et pour cela il recevra le prix Nobel de physique en 1901. A travers notre étude nous nous intéresserons aux interactions qu’il existe entre les rayons X et la matière ainsi qu’à leurs applications biomédicales.
Les RX sont une forme de rayonnement électromagnétique se définissant comme un mode de transport de l’énergie dans l’espace. Ce sont des photons produits par les électrons des atomes. Ils ont une énergie cinétique comprise entre quelques eV et plusieurs dizaine de MeV. Ils se différencient des rayons γ par leurs origines : les rayons γ sont produits par les noyaux des atomes. Ils sont constitués pas des flux de particules en mouvement rapide et